斜拉桥模型制作设计图
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斜拉桥模型制作设计图一、模型概况斜拉桥主桥结构形式为双塔双索面漂浮体系结构,主梁采用肋板式结构,拉索采用平行钢丝体系。
斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索、桥墩以及基础。
模型全长18.2米,高3.46米,桥面宽0.55米,索96根。
斜拉桥模型三维图见图1、2。
图1 斜拉桥模型全桥三维图二、材料全桥模型材料主要采用有机玻璃制作,主梁、主塔采用有机玻璃制作,斜拉索采用Ф4钢筋,桥墩以及基础为钢筋混凝土结构。
有机玻璃主要材料性能初步假设为:弹性模量E=3.6×103 N/mm2。
斜拉索采用Ф4钢筋(Q235),强度标准值f yk=235N/mm2,弹性模量E=2.1×105N/mm2。
三、模型结构图1、斜拉桥模型立面布置斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索以及桥墩。
该桥为对称结构,以主梁跨中点为中心左右对称。
6号桥塔斜拉索混凝土桥墩边墩主梁边墩37号桥塔图3 斜拉桥模型布置图(单位:㎜)注:以后图表中尺寸均采用毫米为单位。
2、主梁主梁全长18.2米,横截面见图4。
主梁截面图(单位:mm)图4 主梁横截面图3、塔塔高3. 16米,详细尺寸见图5~7。
塔与梁不直接连接,依靠拉索连接。
梁底距离塔横梁20毫米。
塔墩高0.65米,地面以上0.4米,地面以下开挖0.25米。
为了塔与墩连接牢固,墩上预留洞口,塔柱延伸至墩底部,然后浇注环氧砂浆填补洞口。
塔与墩连接处还要加钢板锚固。
塔与墩连接的详细构造见图15~17。
索塔立面图索塔侧面剖面图图5 塔立面、剖面图图6 塔侧面剖面图1595151502011020157015150图7 塔结构详图4、拉索斜拉索为双索面,共96根,采用Ф4钢筋。
根据位置不同,斜拉索采用不同的标号。
比如,“S1”表示边跨的拉索,“M1”表示中跨的拉索,具体标号见图8。
S1S3S5S7S9S11S13S15S17S19S21S23M1M3M5M7M9M11M13M15M17M19M21M23M25M27M29M31M33M35M37M39M41M43M45M47S25S27S29S31S33S35S37S39S41S43S45S47边跨中跨边跨图8 拉索位置标号(1) 拉索锚固方式拉索在塔内壁锚固,在梁肋底部设螺栓来调节索力。
桥梁博士V4工程案例教程斜拉桥解决方案教程大纲0、工程概况1、软件特点2、总体信息3、结构建模4、钢束设计5、钢筋设计6、施工分析7、运营分析8、结果查询9、计算书0、工程概况桥型布置桥型:混凝土斜拉桥公路等级:公路-Ⅰ级跨径:115m+338m+115m桥面布置:桥梁宽度26.8米(0.45米护栏+11米行车道+3.9米分隔带+11米行车道+ 0.45米护栏); 桥墩:主墩:墙式墩,墩身横桥向宽度12米,厚度为2米;辅助墩:墙式墩,墩身横桥向宽度10米,厚度为2米;基础:承台桩基础,厚5.0米,基础采用18φ3.0米钻孔灌注桩。
工程材料与构造特征材料:①混凝土:主梁C50,主墩C50,基础C40②钢筋:HRB400,HBP300③预应力钢绞线:fpk=1860MPa,公称直径Φs15.2 截面:单箱五室尺寸:梁高3.48m,顶宽26.8m,底宽10m,边腹板厚20~60cm,中腹板厚40~80cm,顶板厚40cm~60cm,底板厚20cm~60cm1、软件特点桥梁博士V4.0在斜拉桥中的特色功能JTG D65-01-2007公路斜拉桥设计细则(1)正文:切线模量JTG D65-01-2007公路斜拉桥设计细则(2)条文说明:割线模量JTG D65-01-2007公路斜拉桥设计则(2)条文说明:割线模量拉索换算模量在程序中的实现1.根据规范条文说明,可以采用割线模量的算法2.当和midas进行结果对比时,可以采用新荷载后切线模量斜拉桥中主要考虑的梯度问题有:1.混凝土梁的非线性温度2.钢梁的非线性温度3.钢梁的体系温差4.拉索温差5.塔柱温差斜拉桥中主要考虑的梯度问题有:1.混凝土梁的非线性温度斜拉桥中主要考虑的梯度问题有:1.混凝土梁的非线性温度一半梁宽:13.4m;横坡:2%;悬臂距梁顶面最高点:26.8cm如果采用默认的梯度问题,悬臂处梯度温度应力和实际相差多少?斜拉桥中主要考虑的梯度问题有:2.钢梁的非线性温度3.钢梁体系温差斜拉桥中主要考虑的梯度问题有:4.拉索温差斜拉桥中主要考虑的梯度问题有:5.塔柱的温差3.运营阶段荷载的处理斜拉桥中主要考虑的荷载有:1.有车横风(拉索、塔、梁、墩)2.有车纵风(拉索、塔、梁、墩)3.极限横风(拉索、塔、梁、墩)4.极限纵风(拉索、塔、梁、墩)5.汽车制动力6.附属结构荷载7.(1~4)荷载的相反荷载1.索力的控制方法2.索力在桥博中的调整方法5.针对此类桥型的建模工具:(1)建模方法:构件建模法本案例的建模分为:梁+墩+基础,3部分更加贴近桥梁工程专业,避开有限元节点单元的离散模型结构,降低建模难度。
桥梁三维模型图WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】简支T梁施工过程之一——主梁的浇筑T梁内部设置普通钢筋,形成钢筋骨架,完成部分构造功能。
梁内部设置普通钢筋,形成钢筋骨架,完成部分构造功能。
在T梁两端,为适应内部预应力束的抬高,要将马蹄抬高。
在T梁两端,为适应内部预应力束的抬高,要将马蹄抬高。
后张法预应力T梁施工,在主梁浇筑完毕,穿束完成后,要进行预应力张拉。
所以要在张拉端设置锚头构件预留张拉位置。
锚头可设置在梁端、梁顶等位置。
后张法预应力T梁施工,在主梁浇筑完毕,穿束完成后,要进行预应力张拉。
所以要在张拉端设置锚头构件预留张拉位置。
锚头可设置在梁端、梁顶等位置。
后张法预应力T梁施工,在主梁浇筑完毕,穿束完成后,要进行预应力张拉。
所以要在张拉端设置锚头构件预留张拉位置。
锚头可设置在梁端、梁顶等位置。
多数T梁在梁内部设置通长的预应力钢束。
由于梁的两端剪力较大,所以要将预应力钢束在两端抬起。
这和钢筋混凝土梁很相似。
由于梁的两端剪力较大,所以要将预应力钢束在两端抬起。
这和钢筋混凝土梁很相似。
预应力钢束要套波纹管,在锚头处要加锚垫板,以克服由于局部受力所引起的应力集中。
预应力钢束要套波纹管,在锚头处要加锚垫板,以克服由于局部受力所引起的应力集中。
T梁施工过程之二——穿束简支T梁施工过程之二——穿束预应力筋穿入孔道的方法有先穿束法和后穿束法两种。
先穿束法即在浇注混凝土之前穿束。
这种穿束法较省力,但束端保护不当易生锈。
后穿束法即在混凝土浇筑之后穿束。
穿束可在混凝土养护期内进行,不占工期,便于用通孔器或高压水通孔,穿束后及时张拉,易于防锈,但穿束较为费力。
后穿束法可用人工穿束、卷扬机穿束和穿束机穿束。
穿束前应全面检查孔道是否完整无缺T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之三——张拉预应力T梁一般采用后张法(先浇筑混凝土,后张拉预应力钢筋)。
第二章 斜拉桥的计算第一节 结构分析计算图式斜拉桥是高次超静定结构,常规分析可采用平面杆系有限元法,即基于小位移的直接刚度矩阵法。
有限元分析首先是建立计算模型,对整体结构划分单元和结点,形成结构离散图,研究各单元的性质,并用合适的单元模型进行模拟。
对于柔性拉索,可用拉压杆单元进行模拟,同时按后面介绍的等效弹性模量方法考虑斜索的垂度影响,对于梁和塔单元,则用梁单元进行模拟。
斜拉桥与其它超静定桥梁一样,它的最终恒载受力状态与施工过程密切相关,因此结构分析必须准确模拟和修正施工过程。
图2-1是一座斜拉桥的结构分析离散图。
图2-1斜拉桥结构分析离散图第二节 斜拉索的垂度效应计算一、等效弹性模量斜拉桥的拉索一般采用柔性索,斜索在自重的作用下会产生一定的垂度,这一垂度的大小与索力有关,垂度与索力呈非线性关系。
斜索张拉时,索的伸长量包括弹性伸长以及克服垂度所带来的伸长,为方便计算,可以用等效弹性模量的方法,在弹性伸长公式中计入垂度的影响。
等效弹性模量常用Ernst 公式,推导如下:如图2-2所示,为斜索自重集度,q m f 为斜索跨中的径向挠度。
因索不承担弯矩,根据处索弯矩为零的条件,得到:m m 22111cos 88m T f q l ql α⋅==⋅2cos 8m ql f Tα= (2-1)图2-2 斜拉索的受力图式索形应该是悬链线,对于m f 很小的情形,可近似地按抛物线计算,索的长度为:lf l S m238⋅+= (2-2)223228cos 324m f q l l S l l TαΔ=−=⋅= 2323cos 12d l q l dT TαΔ=− (2-3) 用弹性模量的概念表示上述垂度的影响,则有:()3322321212cos f dT l lT E d l A Aq l L σαγ=⋅==Δ (2-4)式中:/T A σ=,q A γ=,cos L l α=⋅为斜索的水平投影长度, f E :计算垂度效应的当量弹性模量。
斜拉桥设计摘要:模型是建立在对斜拉桥造价预算基础上的一类数学建模问题。
模型的建立的初衷是对斜拉桥的设计提出合理美观的设计方案,且同时要尽量节省资金。
在对模型的建立与求解的过程之前先是对斜拉桥总体外观进行了设计,确定了水上的桥面长度与引桥的长度,以及引桥的支撑方式。
模型的建立与求解是建立在模型假设的条件基础上,模型假设的提出为解决实际问题提供了方便。
例如,索塔顶部的拉索部分并不是从同一节点引出,但假设同一节点之后更加方便简洁的有助于我们对斜拉桥的拉索的造价进行估算。
在模型中由于索塔个数不同对索塔造价和拉索造价的影响确定了多种方案,从各方案的造价进行比较,确定最佳方案。
关键词:外观假设节点最佳方案一、问题重述如果计划在抚河某处修建一座斜拉桥,斜拉桥示意图和建桥处河道的截面图已分别划出。
给出几项简化假设:(1)在桥面处,索塔造价是同样长度的水上桥面的2倍;(2)100米长斜拉索与10米长水上前面造价相当;(3)索塔造价与离桥面的距离平方成正比;斜拉索造价与其长度成正比;(4)如果有陆地上的引桥的桥面,造价是水上桥面的一半;1,请给出斜拉桥设计图,使其合理美观;2,估算斜拉桥的造价,尽量节省资金。
图1 斜拉桥河流截面图(单位m)二、模型假设1.假设斜拉桥的桥面是水平2.假设斜拉桥的拉索的最大张角是45°3.假设斜拉桥水面上每米的造价是5万元4.假设模型中计算的拉索的个数索塔个数为整数5.假设抚州地区的基岩深度为七米桩基深度为30米6.在抚河剖面上补考虑地形起伏影响基岩距地表都为7米7.斜拉索在索塔上的节点都为塔顶位置8.假设主跨与次跨的长度相同三、符号说明1.i索塔个数2.X∇索塔单边拉索的最大水平距离3.α每个索塔的单边拉索个数l第α个索拉索长度4.α5.t(1) 拉索的总长度6.s表示各部分的造价7.p表示各部分的价格8.H索塔的长度的总和9.W斜拉索桥的总造价四、模型的建立与求解4.1斜拉桥侧面设计图如下:对于索塔个数n 的不同可将拉索桥的图进行适当的改变,下图为索塔n=2时的斜拉桥侧面图4,2斜拉桥造价预算数学计算计算基础拉索的每米的造价:万元5.0510010)1(=⨯=p 索塔每米的造价:万元10)4(2)5(=⨯=p p陆地上引桥部分每米桥面的造价:万元.52)4(5.0)2(==p p引桥部分桥墩每米造价:万元10)5()3(==p p索塔个数i :x2800i ∇=每个索塔的单边拉索个数:2*d x(拉索的相邻间距)∇=α三角形的余弦公式:︒-+=45cos 2)b (a 22cb c )(第α个索拉索长度:︒-+=45cos d 22)2(l 22αααh d h )(拉索的总长度:ααl *411∑==i i t )(拉索的总造价:)1()1()1(P t s ⨯=引桥总造价:)2()(s(2)p l ⨯=引桥长度引桥支柱长度:25)()(+=桩基深度引桥支柱长度a h引桥支柱造价:)3()()3(p h s ⨯=引桥柱长度河上的桥面造价:)4(8004p s ⨯=)(当300120≤∇-≤X n )(时, 如图竖直线位置:75'300)12(h X n =∇-索塔底部到防洪水位线的直线距离:12X)12(3'∇-=n h索塔长度:25X ')(+++∇=a h i h当500)12(300≤∇-≤X n 时 如图竖直线位置:索塔底部到防洪水位线的直线距离:h75'=索塔长度:+∇+hih=a(+X25)'当500≤X-n时2(∇)1300≤如图竖直线位置:75"300500)12(h X n =-∇-"h 的值为[]12500)12(3"-∇-=X n h索塔底部到防洪水位线的直线距离:"75'h h -=索塔长度:25X ')(+++∇=a h i h则索塔长度函数表达式为:25X ')(+++∇=a h i h所有索塔的长度的总和:∑==、n 1i )(H i h索塔的总造价:)5()5(P H s ⨯= 斜拉索桥的总造价:∑==51)(i i s w4.3斜拉桥的造价预算结果对4.2中的公式用visualbasic 编程计算得到如下结果,计算的程序及程序界面见附录:由表知当索塔n=5时斜拉桥的造价最低,为17960.3万元。
第43卷第11期 山西建筑VoL43No.ll2 0 1 7 年 4 月SHANXI ARCHITECTURE Apr.2017 • 257 ••计算机技术及应用•文章编号:1009-6825 (2017) 11-0257-02基于R e v it斜拉桥建模研究马佰钰王子茹*(大连理工大学建设工程学部,辽宁大连116024)摘要:采用Revit A P I类库在Revit平台上进行二次开发,并结合JTG D65-01 —2007公路斜拉桥设计细则,按照桥梁构件类型 在Revit视图中通过参数化建模,生成了斜拉桥各部分结构构件模型,该研究为斜拉桥三维可视化设计提供了新方法。
关键词:Revit,二次开发,斜拉桥,参数化设计中图分类号:TP317.4斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在索塔上的一种桥梁。
由于其受力性能好等特点,在桥梁工程中得到了越来越多的应 用。
目前的桥梁设计一般侧重于桥梁结构的分析和计算,大都缺 乏对桥梁设计成果的三维直观表现。
文献[1]通过对A u t o C A D进 行二次开发编写了参数化桥梁建模程序。
文献[2]采用V C+ + 融合O p e n G L的图形技术参数化建模,完成了斜拉桥主要单元的 模型构建。
现阶段Revit软件正在应用于建筑行业,但用于桥梁 的不多,应用于桥梁设计的Revit建模主要依赖于菜单栏命令,需 要逐步进行,操作繁琐,工作量大且易出错。
Revit具有强大的二 次开发功能,应用Revit A P I可以有效解决这个问题。
本文在已有研究成果基础上,结合斜拉桥结构的特点和BIM 技术的优势,以斜拉桥的索塔为例,应用Revit A P I实现具有对索 塔的快速建模功能,使之快速生成多种形状的斜拉桥索塔以及其 他构件。
使用参数化建模的方式提高了索塔建模的准确性和设 计效率。
1Revit二次开发流程本文基于Visual Studio 2010集成开发平台,使用C#编程语 言,通过A P I接口对建模功能实现扩展。
桥梁博士斜拉桥建模实例我们拟定建立以下模型,见下图:参数说明:桥面长度L1=100M,分100个桥面单元,每单元长度1M,桥塔长度L2=50M,分50个竖直单元,每单元长度1M,拉索单元共48个单元,左右对称,拉索桥面锚固端间隔为2 M,桥塔锚固端间隔为1M。
下面介绍具体建立模型的步骤:步骤一,建立桥面单元。
用快速编译器编辑1-100个桥面单元(具体过程略),参见下图:(注:在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定)步骤二:建立桥塔单元。
用快速编译器编辑101-150个桥塔单元(具体过程略),参见下图:(注:在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定,在分段方向的单选框内,一定要选择“竖直”,起点x=49,y=-20,终点x=49,y=30是定义桥塔的位置,这里我把它设在桥面中部,桥面下20米处,因为我做的桥塔截面为2m×2m的空心矩形,所以此处起点和终点x填49,请读者自己理解)步骤三:拉索的建立。
A、先编辑桥塔左边部分24跟拉索单元。
点击快速编译器的“拉索”按钮,在拉索对话框内的编辑内容复选框选择编辑节点号勾上,编辑单元号:151-174,左节点号:1-48/2;右节点号:152-129;(注意:左节点1-48/2代表拉索在桥面的锚固点间距为2M),如下图:在快速编译器中选择“单元”按钮,在“单元”对话框内的复选框内把“截取坐标”勾上,编辑单元号:151-174,然后确定。
如下图:B、建立桥面右半部分的24跟拉索。
在快速编译器中选择“对称”按钮,在“对称”对话框中的编辑内容4个复选框都勾上。
模板单元组:151-174;生成单元组:198-175;左节点号:55-101/2;右节点号:129-152;对称轴x=50,然后确定。
见下图:这样,我们就建好了拉索单元的模型。
现在让我们来看一看整个模型的三维效果图:。
目录概要1桥梁基本数据/ 2荷载/ 2设定建模环境/ 3定义材料和截面的特性值/ 4成桥阶段分析6结构建模/ 7生成二维模型/ 8建立索塔模型/ 10建立三维模型/ 13建立主梁横向系梁/ 15建立索塔横梁/ 17生成索塔上的主梁支座/ 19生成桥墩上的主梁支座/ 23输入边界条件/ 25计算拉索初拉力/ 28输入荷载条件/ 29输入荷载/ 30运行结构分析/ 33建立荷载组合/ 34计算未知荷载系数/ 35查看成桥阶段分析结果39查看变形形状/ 39施工阶段分析40施工阶段分类/ 41逆施工阶段分类/ 42逆施工阶段分析/ 42输入拉索初拉力/ 45定义施工阶段/ 49定义结构群/ 50指定边界群/ 53指定荷载群/ 56建立施工阶段/ 59输入施工阶段分析数据/ 61运行结构分析/ 61查看施工阶段分析结果62查看变形形状/ 62查看弯矩/ 63查看轴力/ 64施工阶段分析变化图形/ 65概要斜拉桥将拉索和主梁有机地结合在一起,不仅桥型美观,而且根据所选的索塔型式以及拉索的布置能形成多种多样的结构形态,易与周边环境融合,是符合环境设计理念的桥梁形式之一。
斜拉桥对设计和施工技术的要求非常严格,斜拉桥的结构分析与设计与其它桥梁形式有很大不同,设计人员需具有较深厚的理论基础和较丰富的设计经验。
在斜拉桥设计中,不仅要对恒荷载和活荷载做静力分析,而且必须做特征值分析、移动荷载分析、地震分析和风荷载分析。
为了决定各施工阶段中设置拉索时的张力,首先要决定在成桥阶段自重作用下的初始平衡状态,然后按顺序做施工阶段分析。
在本例题中将介绍建立斜拉桥分析模型的方法、计算拉索初拉力的方法、施工阶段分析的步骤以及查看分析结果的方法。
本例题中的桥梁模型如图1所示为三跨连续斜拉桥,中间跨径为220m、边跨跨径为100m。
图1 斜拉桥分析模型桥梁基本数据为了说明斜拉桥分析的步骤,本例题桥梁采用了比较简单的分析模型,可能与实际桥梁设计内容有所不同。
斜拉桥的模型分析第一章建模综述1.1 Midas Civil 简介本次建模分析采纳Midas Civil软件,Midas Civil是个通用的空间有限元分析软件,可适用于桥梁结构、地下结构、工业建筑、飞机场、大坝、港口等结构的分析与设计。
特殊是针对桥梁结构,MidaSCiviI结合国内的法律规范与习惯,在建模、分析、后处理、设计等方面供应了很多的便利的功能,目前已为各大大路、铁路部门的设计院所采纳。
1.2 斜拉桥简介斜拉桥是塔、拉索和加劲梁三种基本结构组成的缆索承重结构体系,桥形美观,且依据所选的索塔形式以及拉索的布置能够形成多种多样的结构形式,简洁与周边环境融合,是符合环境设计理念的桥梁形式之一。
1.3 建模基本步骤(1)采用斜拉桥建模助手生成斜拉桥二维索塔模型,并扩建为三维模型;(2)建立主梁横向系,并生成索塔与桥墩上的主梁支座;(3)输入边界条件;(4)输入荷载及荷载条件;(5)采用未知荷载系数功能计算拉索初拉力;(6)施工阶段分析计算;进行分析计算图1桥梁模型建立流程图其次章斜拉桥模型基本参数选取2.1 斜拉桥基本数据图1斜拉桥示意图2.2 2斜拉桥材料特性值对斜拉桥不同部位材料参数基本信息进行选取。
本次模型分析主要选取拉索、桥梁主塔、桥梁索塔、主梁横系梁、索塔横梁、加劲梁等部位纳入分析体系。
选取材料的弹性模量、泊松比、容重等参数,如表2。
在材料对话框中输入如下参数。
2. 3斜拉桥截面特性值在截面特性对话框下输入如下参数。
2.4荷载作用荷载作用可以分为可变作用和永久作用,在建立模型中需要分别进行设定。
1.1 .1永久作用对于斜拉桥,永久作用主要指桥梁自重。
自重系数选取K二期恒载包括桥面上路缘石、防撞护栏、栏杆、灯柱、泄水管、桥面铺装等。
人行道荷载设为恒载。
其中二期恒载为18.6KN∕m,人行道荷载为6. 2KN∕m02.4 . 2可变作用桥梁模型设为双车道,采纳中国城市桥梁荷载(CJJ77・98),车轮间距1.8m,采纳大路I级车道荷载,取值依据JTGD60-2004《大路桥涵设计通用法律规范》规定选取。
用Ansys分析斜拉桥的变形、应力分布与优化问题背景: 第三届结构设计大赛, 题目为: 承受运动载荷的不对称双跨桥梁结构模型设计。
参赛作品为一个斜拉桥比赛所用材料: 桐木若干, 白乳胶一瓶。
比赛要求:保证小车通过的同时, 桥应力求重量轻, 轻者可进入决赛。
参赛实验台示意图比赛计算参数:木杆的抗拉强度表设计方案数据: 根据所给材料, 经过计算我们预计需要使用: 主梁: 4根6*6.4*6, 55*1截取18mm宽, 55*2截取15mm宽;拉塔: 2根6*6, 3*4作桁架;梁的固定用1根3*4;桥墩: 2根3*4, 55*1的木片作桁架结构。
下脚料把主梁两端各加长20mm, 并把端面做成梯形以使桥梁稳定。
桥梁简支模型:其中(5)、(7)、(8)为拉索, (6)为拉塔, (1)、(2)、(3)、(4)为主梁, 1.2.5为三个支座, 塔高为330mm, 2.3的距离为250mm, 3.4的距离为200mm。
当小车经过2.5之间时, 梁最容易发生破坏。
加载条件:预赛——空车(重9.88kg)行驶, 桥面板由长度为30mm的若干铝板, 用柔绳串接而成, 重量为2.8kg。
Ansys分析目的:使用ansys分析软件对桥的应力分布进行分析, 对结构进行改进与优化。
Ansys建模数据:步骤:定义单元类型: 桐木材料选取单元类型: Beam 188 拉索材料选取单元类型为Link 10。
定义单元实常数: Link 10单元的实常数AREA定义为3.14*2.25/4。
其中Beam 188不需要定义实常数。
定义材料属性: 材料属性如图。
定义梁截面类型: 主梁: 8*8, 侧梁:5*5, 桁架: 3*3(全部为矩形), 拉索: R=1.5(圆形)。
建模: 建立节点模型, 利用建模工具建立节点, 再用lines—straight lines连接节点形成线模型。
划分网格:利用Meshing—Mesh attributes—picked lines, 根据不同单元属性, 不同材料属性, 不同截面属性选择线, 划分网格。
斜拉桥模型制作设计图一、模型概况斜拉桥主桥结构形式为双塔双索面漂浮体系结构,主梁采用肋板式结构,拉索采用平行钢丝体系。
斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索、桥墩以及基础。
模型全长18.2米,高米,桥面宽米,索96根。
斜拉桥模型三维图见图1、2。
图1斜拉桥模型全桥三维图图2斜拉桥模型桥塔三维图、材料全桥模型材料主要采用有机玻璃制作,主梁、主塔采用有机玻璃制作,斜拉索采用44钢筋, 桥墩以及基础为钢筋混凝土结构。
有机玻璃主要材料性能初步假设为:弹性模量E=x 103N/mm2。
斜拉索采用44钢筋(Q235), 强度标准值f yk=235N/mm2,弹性模量E=x i0N/mm2。
三、模型结构图斜拉桥模型立面布置斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索以及桥墩。
该桥为对称结构,以主梁跨中点为中心左右对称。
6号桥塔7号桥塔图3 斜拉桥模型布置图(单位:伽) 注:以后图表中尺寸均采用毫米为单位。
2、主梁3、塔塔高3. 16米,详细尺寸见图5〜7。
塔与梁不直接连接,依靠拉索连接。
梁底距离塔横梁20毫米。
塔墩高米,地面以上米,地面以下开挖米。
为了塔与墩连接牢固,墩上预留洞口,塔柱延伸至墩底部,然后浇注 环氧砂浆填补洞口塔与墩连接处还 要加钢板锚固。
塔与墩连接的详细构造见图15〜17。
00200060150LQP7图5 塔立面、剖面图塔立面图JJ LL Qz QZQz QZ混凝土墩\「 \1000007550图6塔侧面剖面剖面图125图 面混凝土墩1500图7塔结构详图4、拉索斜拉索为双索面,共96根,采用钢筋。
根据位置不同,斜拉索采用不同的标号。
比如,“ S1”表示边跨的拉索,“ M1 ”表示 中跨的拉索,具体标号见图85rn-iifes in-nmsi15 70 15r~r -----------71-| 100「-0 0i-i#®LTCN 一57,§I图8拉索位置标号拉索锚固方式 拉索在塔内壁锚固,在梁肋底部设螺栓来调节索力。
该螺栓还可以调节梁的竖向线型拉索的数量及长度表1中列出拉索数量及长度,其中索长度指拉索位于梁与塔上作用点之间的距离。
初步预 定下料长度比索长度大约多40伽。
梁底一端的索端的螺纹要至少 40伽。
表度(3)位于梁上的索位置梁上的索位置布置见图9说明:(a)斜拉索从主梁梁肋穿过,需要预先在梁肋上钻孔。
丄b)索在梁肋底部的定位:横向:梁肋中点处;纵向:见图10、11(c)索在梁顶部的定位:见图12、13。
桥梁中心线122.12 129.2r -------- 1 ----------M21 M23-400 - _______ 387 5_______ ■OOO 匚_l Z.Z.Z..U图10梁侧索定位(纵向)<1>r -----M5 M7\M9\ M11 400 - 400 [ 400 40086.78 96.58 105.7 114.21 =J -------- H 1 r 一M13 M15 M17 M19 k -------------- 400 ---------------- 400 ---------------- 400---------------- ----------------- 400 ---------------39 52.36 64.78 76.21111.16.. 107^, 103.38| 戶6.58| 160 S23 S21 S19 S17 “S15325 400 |Z35桥梁中心线129.2122.12114.2:r ------- -I图11梁侧索定位(纵向)<2>105.796.5886.7876.2139 64.7852.367号塔中心39 25 9 52.36955CM1/Q O O 0S23 S21 S19 S17242.§2354 242 65 242髡1眇77 242 90 S17—O —049.7oS15243 .03S15 %oS13oS11cS9243 .18S137243 .34IS11-0243 .51S9246.46 | 如23245.".| |, 318・|. 390・389.43 388.576号塔中心线梁横向中心线/43.51S9J243.70h7387.58M3245.11 244.30243.9 3 244.30I S3245.11i s1386.64 …386 384梁横向中心线M5 M7 M9oM11243.93462M13O-0-c—O- O—Q —匸384 386 A 386.64 387.58 | 388.57 L 389.43 ._r梁横向中心线尸1"梁纵向中心线J 11 O O O /O O □ 1 o M13 M15 M17 M19 M21 M23 ! M473.70 3.5124M924M7 M12 3.34 243.18M13 M1 M3 M52.90243.18M13 ,1 390.224M15 1c■-~L__390.883.03 24M17.l391.5242 M19 .o—4 392.08 J 380.42.77 242M21.65 242.54 I 242.54M23J 丄严7人.703.4 |梁顶索定位图(沿梁纵向)1图12梁顶索定位图(沿梁纵向)<1>M47oM45梁横向中心线M43M41M39 M37M35242.77242.90243.03-O——Oj-Op—!_ 380.42 392.08 j 391.5 斗 390.88 斗 390.2 _ 389.43*M243.1 35梁横向中心线5 M458 M37243.34M 242.54 242.6 M47 M39M41M43 6号塔中心线oM35o M33o M31oM29M27M25S25243.34 M35 —O1 — 88.57243.5 1 M33-O243.70 M31—0387.58 243.93 M29—OI 386.64386384244.30M27 -O245.1 1M25 245.11|S25J462S25OS27\S29 \\1OS31OS33oS35L24!5.11 24 4.30 24 3.93 24 3.70 24 3.51 243 .34S25S27.S29 S31 、S33S35.O-g 0-22O-梁横向中心线梁横向中心线梁端S35S37, oS39oS41oS43S45oS4734 243. S35 , I 389.43243. S37, -1390.218 03 65 242. S47I90 242 S43’ - Q-243 S39, 「318.2$45.99-1 246.23 |246.46,242. S41, o- 77 242 S45 , o 丄 54 图13梁顶索定位图(沿梁纵向梁顶索定位图(沿梁纵向)2(3)位于塔上的索位置塔上的索位置布置见图14。
.塔中心钱158.75 165.72 158.758X 67.5 76.25、110 19067.9、Q8.01、•68113、68.368.55.68.55、、68賦69.58 P'70「79:\^82.< D\\.34(1)塔侧向索位置图14塔上索的位置图8X 67.576.25、卜110L1190I ; + --------50打悴F J5r1200爲0“(2)塔内壁索位置20072.74I /682.1391.53100.93110.35119.79129.26138.75 1159.2 u I1 111175.06,111i111111 11111IT"1OI O \\ O \1 O \O \0 I2 I\ C\\°\°O 1165.7267.9 r68.0168.1368.3•68.55'68.94’69.58r70.7$82.1 '123.04「\254.3411203.56I O(3)塔外侧索位置i ----------:|1r1 I1O说明:(1)塔侧向索位置图中,只画了塔侧向剖面的一半;(2)塔内壁索位置:索布置在塔柱的中心线上5、铁块为了满足模型质量换算的要求,在梁底部布置铁块。
铁块初步采用13伽铁板加工而成(通过有机玻璃力学试验得知其弹性模量后,最后确定铁板厚度。
) (1)梁下铁块的布置表2布置在梁下铁块的统计尺寸(长X 宽)单块铁重量(kg ) 数量(块)总重量(kg )100 mmX 100 mm70490 mX 100 m16合计6号塔中心线4-a-LU 1-■u*—1 nih--单层13m 厚铁板4行88列(共352块),中心线两边各44列截断单层13m 厚铁板 4行32列(共128块) 每块 100mm*100mm 铁块间隔8mm图15 梁底铁块分布图 &截断截断3m 厚铁 板 梁端部有80mm 搁在边 墩上单层 4行2列(共 8块) 每块90mm*100mm两层13m 厚铁板 4行6列(共 48块) 每块100mm*100mm 铁块间隔8mm单层13m 厚铁板 4行32列(共 128块) 每块100mm*100mm 铁块间隔8mm#0 £桥中心线7号塔中心线:昭485C』3截断单层13m 厚铁板 4行2列(共8块)每块90mm*100mm两层13m 厚铁板 4行6列(共48块) 每块100mm*100mm(2)塔上铁块的布置塔上铁块也采用13伽铁板,初步加在没有索的塔外壁(为了美观加在塔内是最好)。